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摘 要:物理课堂演示实验的教学是引导学生展开思维,培养探究能力的有效形式。但成功、高效的实验得有充分的课前准备和精心选择。
关键词:物理;演示实验;探究
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2011)06-063-01
实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。物理概念和物理规律正确的导出都是以实验为基础的,物理学的科学地位也是因此而确立的。其中的演示实验是深受学生欢迎的授课形式,也是物理教师施展教学艺术的独特方法。它能引导学生进行观察,进行探索,使学生较深刻地认识物理概念和规律,达到“事半功倍”的效果。但要使演示实验实现其价值和达到演示目的,笔者认为,必须做到以下几点:
一、选择目的性强的实验
由于实验生动、直观、新奇,很容易激发学生的直觉兴趣。如能根据不同教学内容和要求,选择合适的实验,进行合理地引导,让学生积极思考,探究出物理概念和规律,这种实验就达到了预期的目的。 例如,在讲授“平抛运动”这一节的内容时,我们选择的演示实验比较多,让学生从多个实验中总结相同的规律。如抛出的粉笔头、桌上弹出的小物块、矿泉水瓶中水的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。我们在进行演示实验时要注意增强实验的趣味性,更好地吸引学生的眼球,更有效地调动学生思维的积极性。再比如,讲“摩擦力”这一节时,我们可以边做实验边提示学生思考一些问题,启发学生探索出结论。如“摩擦力的大小一定与正压力有关吗?”为了研究这个问题,我们用弹簧秤拉木块,使其在桌面上作匀速直线运动,这时弹簧秤对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩檫力。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,木块做匀速运动时弹簧秤的拉力增大了。问:“现在你们看到了什么变化?”学生很自然回答压力大了,拉力大了。从而顺利地得出“两个物体间的滑动摩檫力的大小跟这两个物体之间的正压力有关”的结论。接着进行下一实验,用一定力推讲台,讲台不动,问为什么?再用更大的力推仍然没推动,又问自然还是同一答案。继续问:“两次的力相同吗?压力相同吗?”这次的结果是摩擦力与压力无关。再提示两个实验研究的问题本质在哪里,启发学生探究问题和总结实验规律。整个实验目的性明确,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。
演示实验的选择切忌毫无目的,随心所欲,不能为实验而实验。演示实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。
二、选择现象明显的实验
做演示实验的目的就是让学生能直接观察到现象从而发挥联想,提出见解再而探究规律,因此,演示实验的直观性是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:首先,物理过程的变化要显著。为了使现象明显,选择的仪器的尺寸要大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清。必要时可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果,如电学实验常用到电压表和电流表,指针的偏转可以放在投影仪上有利远处学生观察。其次,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。比如光的实验,背景的选择很重要。可以用生烟代替空气,用粗糙白纸增强反光度等。第三,仪器简单,过程明了。例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好,同时及时启发学生:微小形变从哪体现出来的,还可以使它更明显吗?你会怎样做?这些问题都是学生能经过观察而探究出来的。第四,亲身体验,多种感官并用。例如,讲声音能在固体中传播时,让学生耳贴桌面,同时用手指敲打桌面听到声音。这种参与会使学生更易融入到课堂,也亲自感受到实验的魅力。另外,演示实验切忌模糊不清。学生看不到清晰的实验过程和明显的实验现象,因而搞不清实验所演示的规律、原理。
三、选择易成功的实验
首要条件是掌握实验原理,它是设计和改进实验的依据。例如,电容器实验我们一般认为比较难做,电容器的充放电过程学生往往感到抽象难懂,而用常规的演示实验来观察电容器的充放电现象的效果又不尽如人意。如果用发光二极管来演示电容器的充放电现象,就能够产生形象、直观的效果。再略作改进,增加一个或几个电容,还能够完成电容器的串联和并联的演示。其次,要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如,空气的湿度对静电实验很有影响,这点可由学生探究出。比如讨论为什么冬天脱衣服会起静电。因此,教师在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细地进行检查,多次操作比较效果,观察即将演示的环境等,确保实验能达预期目的。
课前做好充分的准备,可以提高演示的成功率,万一出了问题时,一要镇定,切忌手忙脚乱,二要实事求是,不弄虚作假。
四、选择易于探究的启发性问题
演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地探究客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。例如,演示液体具有惯性时,当刺破气球那一瞬间,球内水完全呈现出气球的形状时,学生定会非常吃惊而感叹:液体也有惯性呀!从而很自然问到:那气体也有惯性吗?互相讨后试问:生活中哪些气体能较清楚地看到?学生们的思维一旦活跃就能说出老师心中所想了,最后启发学生找到答案。在学生不断的探讨、思索中,逐步掌握物理知识,了解物理规律,这样的实验就成了推进思维、促进探究的向导。
关键词:物理;演示实验;探究
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2011)06-063-01
实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。物理概念和物理规律正确的导出都是以实验为基础的,物理学的科学地位也是因此而确立的。其中的演示实验是深受学生欢迎的授课形式,也是物理教师施展教学艺术的独特方法。它能引导学生进行观察,进行探索,使学生较深刻地认识物理概念和规律,达到“事半功倍”的效果。但要使演示实验实现其价值和达到演示目的,笔者认为,必须做到以下几点:
一、选择目的性强的实验
由于实验生动、直观、新奇,很容易激发学生的直觉兴趣。如能根据不同教学内容和要求,选择合适的实验,进行合理地引导,让学生积极思考,探究出物理概念和规律,这种实验就达到了预期的目的。 例如,在讲授“平抛运动”这一节的内容时,我们选择的演示实验比较多,让学生从多个实验中总结相同的规律。如抛出的粉笔头、桌上弹出的小物块、矿泉水瓶中水的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。我们在进行演示实验时要注意增强实验的趣味性,更好地吸引学生的眼球,更有效地调动学生思维的积极性。再比如,讲“摩擦力”这一节时,我们可以边做实验边提示学生思考一些问题,启发学生探索出结论。如“摩擦力的大小一定与正压力有关吗?”为了研究这个问题,我们用弹簧秤拉木块,使其在桌面上作匀速直线运动,这时弹簧秤对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩檫力。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,木块做匀速运动时弹簧秤的拉力增大了。问:“现在你们看到了什么变化?”学生很自然回答压力大了,拉力大了。从而顺利地得出“两个物体间的滑动摩檫力的大小跟这两个物体之间的正压力有关”的结论。接着进行下一实验,用一定力推讲台,讲台不动,问为什么?再用更大的力推仍然没推动,又问自然还是同一答案。继续问:“两次的力相同吗?压力相同吗?”这次的结果是摩擦力与压力无关。再提示两个实验研究的问题本质在哪里,启发学生探究问题和总结实验规律。整个实验目的性明确,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。
演示实验的选择切忌毫无目的,随心所欲,不能为实验而实验。演示实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。
二、选择现象明显的实验
做演示实验的目的就是让学生能直接观察到现象从而发挥联想,提出见解再而探究规律,因此,演示实验的直观性是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:首先,物理过程的变化要显著。为了使现象明显,选择的仪器的尺寸要大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清。必要时可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果,如电学实验常用到电压表和电流表,指针的偏转可以放在投影仪上有利远处学生观察。其次,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。比如光的实验,背景的选择很重要。可以用生烟代替空气,用粗糙白纸增强反光度等。第三,仪器简单,过程明了。例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好,同时及时启发学生:微小形变从哪体现出来的,还可以使它更明显吗?你会怎样做?这些问题都是学生能经过观察而探究出来的。第四,亲身体验,多种感官并用。例如,讲声音能在固体中传播时,让学生耳贴桌面,同时用手指敲打桌面听到声音。这种参与会使学生更易融入到课堂,也亲自感受到实验的魅力。另外,演示实验切忌模糊不清。学生看不到清晰的实验过程和明显的实验现象,因而搞不清实验所演示的规律、原理。
三、选择易成功的实验
首要条件是掌握实验原理,它是设计和改进实验的依据。例如,电容器实验我们一般认为比较难做,电容器的充放电过程学生往往感到抽象难懂,而用常规的演示实验来观察电容器的充放电现象的效果又不尽如人意。如果用发光二极管来演示电容器的充放电现象,就能够产生形象、直观的效果。再略作改进,增加一个或几个电容,还能够完成电容器的串联和并联的演示。其次,要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如,空气的湿度对静电实验很有影响,这点可由学生探究出。比如讨论为什么冬天脱衣服会起静电。因此,教师在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细地进行检查,多次操作比较效果,观察即将演示的环境等,确保实验能达预期目的。
课前做好充分的准备,可以提高演示的成功率,万一出了问题时,一要镇定,切忌手忙脚乱,二要实事求是,不弄虚作假。
四、选择易于探究的启发性问题
演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地探究客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。例如,演示液体具有惯性时,当刺破气球那一瞬间,球内水完全呈现出气球的形状时,学生定会非常吃惊而感叹:液体也有惯性呀!从而很自然问到:那气体也有惯性吗?互相讨后试问:生活中哪些气体能较清楚地看到?学生们的思维一旦活跃就能说出老师心中所想了,最后启发学生找到答案。在学生不断的探讨、思索中,逐步掌握物理知识,了解物理规律,这样的实验就成了推进思维、促进探究的向导。